Transparentar hormigas

[Zaiins]

A tus pies... Alucinante... Que interesante, voy a echarle un ojo a todo esto.

[josemary]

Con el aprendizaje ganado en la transparentación de hormigas, me decidí a hacer algunas pruebas con las que más me interesan últimamente: las minúsculas y subterráneas hormigas del género Leptanilla. Concretamente cogí una de las larvas que capturé hace tiempo junto a una colonia de más de 200 obreras (Leptanilla sp).

El resultado fue magnífico. Pude ver con nitidez el órgano exudatorio de hemolinfa que poseen las larvas en el IV segmento abdominal, órgano utilizado por las reinas (y ocasionalmente por las obreras) para alimentarse.

En la siguiente imagen podéis ver la posición de dicho órgano exudatorio:



El órgano exudatorio de hemolinfa larval fue descubierto por el japonés Masuko hace cerca de 30 años. Observó que la reina, durante la intensa fase alimentaria previa a la puesta de huevos (en la que su gastro se hipertrofia progresivamente) colocaba la cabeza, preferentemente, sobre el IV segmento abdominal de la larva. Se puso manos a la obra y terminó localizando en dicho segmento: 1) el conducto que transporta la hemolinfa desde el interior del cuerpo, y 2) el poro cuticular por el que sale la hemolinfa al exterior. Para ello empleó cortes histológicos de 1 micra (en el primer caso), y microscopía electrónica de barrido (en el segundo caso).

La gracia de las siguientes imágenes, en las que se aprecian estos extraordinarios órganos descubiertos por Masuko (únicos en la familia Formicidae), es que las obtuve, simplemente, tras sumergir la larva durante 5 horas en una solución de hidróxido potásico al 10%.

[formica]

josemary eres un genio.

[mendelius]

Veo esto ahora.
Flipante.

[Coldest]

Muchísimas gracias por tus investigaciones, josemary.

Puedes darnos más información sobre estos órganos, ¿cómo funcionan? ¿para qué sirven exactamente?

[josemary]

Contestando a Coldest:

El tema se encuadra en la denominada “alimentación mediante hemolinfa larval” (LHF, por sus siglas en inglés) (Masuko, 1986), que practican algunos géneros y especies correspondientes a las subfamilias Amblyoponinae, Proceratiinae, Ectatomminae, Myrmicinae y Leptanillinae. Por alimentarse de sus propias larvas, se las llama también hormigas drácula. Una característica importante de este comportamiento es que las larvas no mueren en el proceso, tratándose por tanto de un canibalismo no destructivo.

En las cuatro primeras subfamilias arriba citadas, las reinas y las obreras perforan con las mandíbulas la cutícula de las larvas, sorbiendo la hemolinfa que rezuma. En el caso de la subfamilia Leptanillinae, concretamente el género Leptanilla, la cutícula larval no es perforada. Utilizan el órgano exudatorio de hemolinfa que poseen sus larvas en el 4º segmento abdominal.

¿Cuáles fueron los comportamientos precursores que originaron la aparición de tal órgano en Leptanilla? Masuko (1989, 1990) sugiere que los antecesores de Leptanilla podrían haber practicado las mismas perforaciones que todavía se realizan en las otras subfamilias con LHF. Sea como fuere, se considera que la reina de Leptanilla, que se alimenta en exclusiva de la hemolinfa larval, asegura mediante dicho órgano una alimentación estable y continua, con cierta independencia de la disponibilidad de los centípedos que sirven de alimento a las larvas y a las obreras que los cazan (las obreras también practican, facultativamente, LHF). Además, dicha estabilidad alimentaria mediante el órgano exudatorio contribuiría a la sincronización de los ciclos por los que pasa la colonia: 1) fase estacionaria con larvas en su último estadio y puesta masiva de huevos por parte de la reina fisogástrica; 2) fase nómada, con larvas eclosionadas e incremento de la actividad predadora por parte de las obreras.

¿Cómo utilizan la reina y las obreras el órgano exudatorio? Masuko no encontró músculos adheridos a dicho órgano. Tampoco observó movimientos del aparato maxilo-labial de la reina durante la LHF (esto es, mientras mantenía la cabeza unida al poro cuticular de la larva). Dedujo que el movimiento hacia fuera de la hemolinfa debía estar provocado por la denominada bomba faríngea de la reina. Hasta aquí, unos pocos datos que conocemos de estas hormigas estrictamente hipogeas y situadas en la base misma del árbol filogenético de la familia Formicidae.

Referencias:

--MASUKO K. 1986. Larval hemolymph feeding: a nondestructive parental cannibalism in the primitive ant Amblyopone silvestrii Wheeler (Hymenoptera: Formicidae). Behavioral Ecology and Sociobiology 19:249-255.
--MASUKO K. 1989. Larval hemolymph feeding in the ant Leptanilla japonica by use of a specialized duct organ, the "larval hemolymph tap" (Hymenoptera: Formicidae). Behavioral Ecology and Sociobiology 24:127-132.
--MASUKO K. 1990. Behavior and ecology of the enigmatic ant Leptanilla japonica Baroni Urbani (Hymenoptera: Formicidae: Leptanillinae). Insectes Sociaux 37: 31-57.

[Coldest]

Curioso, muchas gracias de nuevo.

[Vizan]

Muchas gracias josemary, fascinante el mundo de las Leptanilla

[Kraiks]

Contestando a Coldest:

El tema se encuadra en la denominada “alimentación mediante hemolinfa larval” (LHF, por sus siglas en inglés) (Masuko, 1986), que practican algunos géneros y especies correspondientes a las subfamilias Amblyoponinae, Proceratiinae, Ectatomminae, Myrmicinae y Leptanillinae. Por alimentarse de sus propias larvas, se las llama también hormigas drácula. Una característica importante de este comportamiento es que las larvas no mueren en el proceso, tratándose por tanto de un canibalismo no destructivo.

En las cuatro primeras subfamilias arriba citadas, las reinas y las obreras perforan con las mandíbulas la cutícula de las larvas, sorbiendo la hemolinfa que rezuma. En el caso de la subfamilia Leptanillinae, concretamente el género Leptanilla, la cutícula larval no es perforada. Utilizan el órgano exudatorio de hemolinfa que poseen sus larvas en el 4º segmento abdominal.

¿Cuáles fueron los comportamientos precursores que originaron la aparición de tal órgano en Leptanilla? Masuko (1989, 1990) sugiere que los antecesores de Leptanilla podrían haber practicado las mismas perforaciones que todavía se realizan en las otras subfamilias con LHF. Sea como fuere, se considera que la reina de Leptanilla, que se alimenta en exclusiva de la hemolinfa larval, asegura mediante dicho órgano una alimentación estable y continua, con cierta independencia de la disponibilidad de los centípedos que sirven de alimento a las larvas y a las obreras que los cazan (las obreras también practican, facultativamente, LHF). Además, dicha estabilidad alimentaria mediante el órgano exudatorio contribuiría a la sincronización de los ciclos por los que pasa la colonia: 1) fase estacionaria con larvas en su último estadio y puesta masiva de huevos por parte de la reina fisogástrica; 2) fase nómada, con larvas eclosionadas e incremento de la actividad predadora por parte de las obreras.

¿Cómo utilizan la reina y las obreras el órgano exudatorio? Masuko no encontró músculos adheridos a dicho órgano. Tampoco observó movimientos del aparato maxilo-labial de la reina durante la LHF (esto es, mientras mantenía la cabeza unida al poro cuticular de la larva). Dedujo que el movimiento hacia fuera de la hemolinfa debía estar provocado por la denominada bomba faríngea de la reina. Hasta aquí, unos pocos datos que conocemos de estas hormigas estrictamente hipogeas y situadas en la base misma del árbol filogenético de la familia Formicidae.

Referencias:

--MASUKO K. 1986. Larval hemolymph feeding: a nondestructive parental cannibalism in the primitive ant Amblyopone silvestrii Wheeler (Hymenoptera: Formicidae). Behavioral Ecology and Sociobiology 19:249-255.
--MASUKO K. 1989. Larval hemolymph feeding in the ant Leptanilla japonica by use of a specialized duct organ, the "larval hemolymph tap" (Hymenoptera: Formicidae). Behavioral Ecology and Sociobiology 24:127-132.
--MASUKO K. 1990. Behavior and ecology of the enigmatic ant Leptanilla japonica Baroni Urbani (Hymenoptera: Formicidae: Leptanillinae). Insectes Sociaux 37: 31-57.

Me encanta, sinceramente! Un diez por todos los datos!

[Cleon]

Por alimentarse de sus propias larvas, se las llama también hormigas drácula. Una característica importante de este comportamiento es que las larvas no mueren en el proceso, tratándose por tanto de un canibalismo no destructivo.

Perdón por la ignoracia pero... significa que, aparte de para conseguir nuevos miembros para la colonia, esos tipos de hormigas además usan las larvas como... ¿medio para procesar la comida?

Osea alimentan a las larvas con comida más basta y ellas succionan la hemolinfa con los nutrientes de esa comida ya procesados.

Super interesante!!! Gracias por el aporte.

[josemary]

Tal como dices, aunque podríamos matizar. Las obreras de Leptanilla también se alimentan directamente de los centípedos que cazan, normalmente utilizando las aberturas previamente hechas por las larvas en la cutícula de la presa. Pero la reina se alimenta exclusivamente de la hemolinfa larval a través del órgano específico mencionado.

Lo asombroso es precisamente esa especificad única, que remite a comportamientos muy primitivos en la evolución de la familia Formicidae. Masuko llegó a considerar que esas larvas de los géneros que practican LHF (en los que está ausente la trofalaxia) debían considerarse una nueva casta encargada de proveer de alimento al resto de la colonia.

A partir de ahí, la alimentación en las hormigas es todo un mundo, complejo y variado. Una de las claves está en el diámetro del esófago, que permite la ingestión de líquidos, pero que impide a la mayoría de obreras tragar alimentos sólidos a partir de cierto tamaño. Muchas larvas, sobre todo en sus estadios avanzados, sí pueden alimentase de sólidos; en muchas especies regurgitan o expelen por el ano sustancias líquidas que nutren a las obreras. Pero, a su vez, también algunas obreras pueden digerir partículas sólidas mediante microorganismos internos, y alimentar después a las larvas con el producto digerido, etc.

[Kraiks]

Estoy releyendo esto, que me encanta, ¿se sabe especies que depredan las leptanilla?

¿Se podría tener un cultivo de los centípedos si se llegase a capturar una reina?

[josemary]

Masuko (1990) menciona que las obreras de Leptanilla japonica se alimentan de al menos dos géneros de pequeños centípedos: Cryptops y Prolammonyx.
Predadores de Leptanilla se desconocen. ¡Sería muy interesante saber si tienen parásitos externos o internos!

En las muestras de tierra que ponía en los Berleses para buscar obreras de Leptanilla (la tierra sobre un tamiz, una bombilla infrarroja arriba para dar calor, una bandeja con agua debajo para recoger los microartrópodos que huían) aparecían centípedos con mucha frecuencia. Creo que bastaría una colecta de estos y congelarlos. Una colonia completa de Leptanilla no ocupa ni medio centímetro cúbico.

[AlexRMoita]

Muy bien!